土木工程學科及其研究方向

 

土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統稱。它既指工程建設的對象，即建造在地下、地上、水中等的各類工程設施，也指其所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工、管理、監測、維護等專業技術。土木工程學科内涵豐富，主要包括基礎學科與理論、工程材料、工程分析與設計、工程施工、工程經濟與管理及信息技術應用等幾個方面，其研究對象為基礎設施建設中的各類結構物，如房屋建築、橋梁、隧道與地下工程、道路、鐵路、港口、市政等工程的安全與适用。本學院的土木工程學科研究對象具有鮮明的地域特色。

針對熱帶海島多災害與嚴酷環境作用，建立台風、台風風暴潮、地震等災害危險性分析和模拟方法；提出海洋風浪流、腐蝕環境作用等長期和疲勞作用模型；發展暴雨誘發滑坡風險評估和滑坡地質災害評價方法；發展相應的工程災害防護方法與技術。

針對富水、高水壓、高滲透性、易液化、低強度、軟土等複雜地質條件下濱海岩土工程，開展濱海岩土體軟化變形、基礎工程與地基處理、軟土動力特性與土體液化研究，提出濱海岩土工程高效施工關鍵技術，研發适用于濱海岩土工程的高性能超算平台。

針對熱帶海洋高溫、高濕、高鹽、高紫外等嚴酷環境作用，發展海工混凝土材料、系列長壽命FRP制品及其海水海砂混凝土構件與結構設計方法和理論，在港口碼頭、防浪堤等島嶼結構物、海洋牧場、民居抗震加固等領域開展應用示範。

針對熱帶海洋土木工程結構在多災害作用下的安全問題，發展天-空-地-體立體智能監測及大數據人工智能災害評估技術，開展健康監測、性能退化與安全評定和壽命預測研究，提出熱帶海洋土木工程結構消能減隔震振動控制關鍵技術。

（一）一級學科博士學位點

土木工程一級學科博士學位點設置四個學科方向。

1、熱帶海島建構築物工程學科方向

熱帶海島工程遭受多災害與嚴酷環境作用，研究海島建築、橋梁等高性能建構築物結構及其抗震、抗風、抗風暴潮浪等多災害與抗嚴酷環境侵蝕性能設計，包括：①高性能建構築結構及其抗多災害性能設計；②裝配式建構築物結構及其隔震減振；③綠色環保、耐腐蝕等高性能材料及其結構，特别包括FRP制品、海水海沙混凝土及其結構。

2、濱海岩土工程學科方向

針對富水、高水壓、高滲透性、易液化、低強度、軟土等複雜地質條件下濱海岩土工程，主要研究：①濱海富水、高滲透性等岩土與地下工程；②濱海地區基礎工程與地基處理；③濱海軟土動力特性與土體液化。

3、熱帶海島工程健康監測與多災害防護學科方向

熱帶海島多災害與嚴酷環境作用給海島工程安全、耐久和壽命帶來巨大威脅和挑戰，其防災減災與全壽命性能防護具有重要的學科發展與工程實際意義。主要研究包括：①海島工程地震、台風（風暴潮）、地質災害、海嘯等多災害作用（含特性、模型與設防水準）；②海島工程“天、空、地、體”多災害智能監測與大數據評估預警；③海島工程健康監測、性能退化與安全評定和壽命預測。

4、熱帶海島工程智能建造與運維管理學科方向

智能建造與全壽命運行維護管理對熱帶海島工程惡劣環境安全建造和安全、耐久與壽命維護都具有重要的學科發展與工程實際意義。主要研究内容包括：①熱帶海島工程建築工業化與智能建造；②熱帶海島工程維修決策與延壽維護和抗災加固；③熱帶海島工程全壽命風險評估與應急管理。

（二）一級學科碩士學位點

土木工程學科一級學科碩士學位點設置七個學科研究方向。

1.岩土工程學科方向

岩土工程方向主要解決土木、交通、水利、海島建設中岩土工程設計和施工中的關鍵技術問題。研究内容包括海島地基變形控制及加固技術，地鐵、城市地下工程與深基坑的環境地質問題及施工安全控制技術，城鎮建設中的環境岩土工程問題、邊坡穩定性評估及治理、地質災害預警與防治技術、海洋岩土工程以及岩土工程E級超級計算研究等。

2.結構工程學科方向

結構工程方向解決建築、橋梁、構築物、海洋結構物等結構的選型、力學分析、設計理論等所存在的關鍵科學技術問題。主要研究材料在各種作用下（包括高速加載、火災作用等）的力學性能及本構行為，混凝土結構、鋼結構、組合結構等在不同作用下及多種作用下的力學性能、破壞機理及其設計理論，結構選型與優化。

3.橋梁與隧道工程學科方向

橋梁工程方向主要解決公路、市政、鐵路、人行景觀及其它特殊功能橋梁的結構設計、新型組合體系、施工組織與工藝、結構分析計算、非線性特性、檢測加固、超性能材料的應用、疲勞壽命、地震響應與減隔震、氣彈特性與抗風穩定、氣動性能與風振響應等問題。在隧道領域，主要研究隧道及地下工程的隧道穩定理論和穩定性控制技術、隧道施工新技術和施工環境安全控制技術、超前地質預報的新理論與新技術。

4.防災減災工程及防護工程學科方向

本方向主要研究重大工程災變過程演化規律及智能檢測和監測技術，光纖傳感及其網絡技術、自監測FRP智能材料與結構、結構行為監測智能感知技術、重大工程健康監測應用。台風、風暴潮、地震和惡劣海洋環境下海洋工程結構破壞機理、災害防禦理論和技術、海洋工程結構耐久性劣化模式及全壽命設計方法。熱帶海島地質災害成因與治理技術，災害預測預警技術。熱帶海島工程結構隔震、消能與減震控制研究，工程結構抗震設計方法和抗震加固技術研究等。

5.土木工程建造與管理學科方向

智能建造與管理研究方向主要解決土木工程建造和運營過程中的技術、經濟、管理、法律及智能化等關鍵問題。主要研究智能化建造的理論、方法、标準和關鍵技術，虛拟建造與智能運維管理，工業化建造理論與技術，現代項目治理與項目管理理論和方法，基于BIM的智能建築施工與管理，技術經濟分析與決策，建設工程法規與合同，綠色建造與可持續發展等。

6.土木工程材料學科方向

本方向主要研究高性能綠色再生混凝土與固廢物資源化利用、建築節能技術與材料、高性能混凝土與納米改性混凝土、新型海工建材與海水海砂混凝土、混凝土耐久性、建築節能、牆體材料、固體廢棄物的利用、新型土木工程材料、功能材料。

7.海洋工程學科方向

主要研究熱帶海洋環境要素對海洋建築物、海上結構及裝備、近海建築及島嶼結構工程的動力學影響特征及作用效果，并解決相應的工程結構設計、安裝及運維中的關鍵技術問題。主要研究内容包括：熱帶海洋長期/極端環境載荷分析，海洋工程材料技術，海洋結構物耦合環境載荷響應及健康監測，全壽命風險評估及完整性管理。

（科研與學科辦）